Многие модели современных автотранспортных средств оснащаются комплексом систем, предназначенных для поднятия уровня активной и пассивной безопасности. Одни удерживают машину в рамках полосы, другие препятствуют блокировке колес, третьи облегчают вхождение в повороты и т. д. Особняком стоит система по распознаванию знаков дорожного движения. На английском она часто обозначается аббревиатурой TSR.
Как работает система распознавания дорожных знаков.
Как функционирует TSR
На сегодняшний день ведущие производители автомобилей (такие, как Ford, BMW, Audi, Volkswagen, Opel, Mercedes-Benz) устанавливают ее на свою продукцию. Основным предназначением этой новинки является предупреждение тех, кто в данный момент за рулем, о необходимости соблюдения максимальной скорости движения. В тот момент, когда машина минует очередной знак, установка фиксирует текущую скорость движения и то, насколько водитель ее придерживается. Если же нет, то оборудование напоминает водителю о недопустимости превышения. Интересно, что у разных производителей такие установки могут называться по-разному, хотя выполняют схожие функции. Так, у Mercedes Benz она именуется Speed Limit Assist (буквально, система по контролю за ограничением скорости), у Opel — Opel Eye (признана лучшей инновацией в сфере автобезопасности за 2010-й год). Производитель Вольво назвал свое детище Road Sign Information, что в переводе звучит, как комплекс информирования о дорожных знаках.
Ключевые компоненты и принцип действия
Итак, каждая из подобных систем для распознавания (идентификации) дорожных знаков имеет примерно идентичную техническую конструкцию. Главными составляющими ее выступают: блок управления, стандартная видеокамера, а еще средство для передачи и вывода результатов. Что касается самой камеры, то ее крепят за зеркалом заднего вида на лобовом стекле. Ее задача — отслеживать пространство впереди и по бокам транспортного средства, там, где могут устанавливаться знаки в районе дорожного полотна. Снятое изображение транслируется на блок управления. Видеокамеры в настоящее время активно применяется при разработке различных современных систем безопасности. Теперь стоит рассмотреть, как работает и для чего предназначен электронный блок управления. Основные его задачи таковы:
распознавание по внешней форме дорожного знака;
идентификация его цветового исполнения;
считывание надписи (в данном случае, цифр, обозначающих скоростной режим);
контроль текущей скорости передвижения;
распознавание прочей информации, которую передает знак (к примеру, зона или период действия);
извещение при помощи звука либо цветового индикатора в случае отклонения фактической скорости от рекомендуемого значения.
Как функционируют более современные системы идентификации
Такой индикатор выводится на дисплей приборной панели или информ-системы и сигнализирует до тех пор, пока водитель не убавит скорость или не закончится действие знака, ограничивающего скорость передвижения. На некоторых из современных авто система распознавания работает в тандеме с комплексом навигации, который черпает сведения из навигационных карт. Для того, чтобы система могла работать эффективно и ночью, и в плохую погоду, она может оснащаться инфракрасным прожектором. Существуют ситуации, когда видеокамера по каким-либо причинам не может идентифицировать табличку с ограничением скорости. В таких случаях информация будет взята с навигационных карт, а сигнализатор отреагирует на нее, как ему и положено. Самые прогрессивные системы, к примеру, такие, как устанавливает на свои машины Опель, распознают не только знаки по ограничению скоростного режима, но и те, которые запрещают обгон на конкретном участке дороги. Однако с развитием технологий были разработаны более хитроумные конструкции. Они могут идентифицировать следующие типы дорожных знаков:
главная дорога или окончание ее действия;
запрещен въезд;
запрещен обгон;
начало или конец населенного пункта;
преимущество в движении или требование уступить движение;
начало или окончание автомагистрали;
территория «жилая зона»;
конец действия всех ограничений.
Понятный алгоритм работы — повышение уровня безопасности
Однако это не означает, что каждый из этих знаков будет отображаться на информационном табло дисплея (приборной панели). Эти сведения учитываются в текущих параметрах движения автомобиля, сверяются с данными, которые берутся с навигационных карт. Однако весь комплекс по распознаванию знаков дорожного движения функционирует как единое целое и направлен на то, чтобы повысить безопасность для водителя и его пассажиров, а также других участников. Принцип работы таких систем рассчитан на то, чтобы визуально распознавать дорожные объекты, считывать с них информацию и логически обрабатывать ее. Происходит это примерно по следующему алгоритму:
видеокамера находится в постоянном наблюдении и считывает данные о наличии дорожных знаков;
как только обнаруживается объект по форме напоминающий знак, сведения о нем передаются на ЭБУ;
начинается процесс распознавания цвета и дополнительной информации;
в базе данных проводится поиск соответствия;
на основании проведенного анализа система информирует водителя, при необходимости.
Установка будет уведомлять водителя в том случае, если он превысил допустимый порог скорости. В остальных ситуациях на табло будет просто выводиться информация о текущей скорости транспортного средства. Системы для идентификации знаков на дороге обладают рядом достоинств, однако высокие требования предъявляются к качеству записи видеокамеры — все-таки автомобили передвигаются с высокой скоростью.
Преимущества систем распознавания и рекомендации по их использованию
К числу положительных сторон такого автоматизированного оборудования относятся:
контроль за соблюдением допустимого скоростного режима;
повышение общего уровня безопасности для участников движение, что автоматически приводит к уменьшению вероятности аварий и травматизма;
увеличение комфорта от пользования транспортным средством.
Однако, если знаки размещены в «слепых» зонах, погнуты или не восстанавливались, то они могут не быть распознаны оборудованием. Поэтому этот момент стоит учитывать обязательно, не забывая самостоятельно контролировать дорожную обстановку.
Несмотря на то, что главной задачей любого такого оборудования является подстраховка водителя от усталости или недостаточного опыта, все-таки электроника не может тягаться по своей эффективности с человеческим глазом. Все потому, что для неё необходимы практически идеальные условия работы. Правильнее будет относиться к ней не столько, как к незаменимому помощнику, сколько как к вспомогательному оборудованию, которое может подстраховать в сложной ситуации.
Как работает система распознавания дорожных знаков
Наиболее распространенной причиной дорожно-транспортных происшествий является превышение скоростного режима. Это приводит не только к повреждению автомобилей, но и к серьезным последствиям для здоровья водителей и пассажиров. Одной из систем, разработанных для профилактики ДТП, является система распознавания дорожных знаков, которая помогает следить за допустимой скоростью и регулировать движение транспортного средства.
Что такое система распознавания дорожных знаков
Разработка предназначена для увеличения безопасности на дорогах, а также облегчение процесса вождения. Инженеры создают решения, которые будут автоматически распознавать дорожные знаки, фиксировать информацию о допустимых скоростях и ограничениях, включая направление движения, наличие перекрестков, поездных перегонов и других данных.
Система распознавания дорожных знаков
Чем больше предупреждений получает система от внешней среды, тем надежнее становится автомобиль и процесс вождения. Водителю физически тяжело следить за всеми параметрами дороги, особенно в длительных поездках. Программное решение способно решить проблему с невнимательностью и уменьшить влияние человеческого фактора во время движения.
Распознавание дорожных знаков является одной из составляющих, необходимых для беспилотных автомобилей. Машина должна самостоятельно определять разметку, ограничения, знаки и условия движения.
Назначения и главные функции
Поскольку причиной большинства аварий считается нарушение скоростного режима, инженеры автомобильных компаний задались целью искоренить данную проблему. Для этого в машину устанавливается система распознавания знаков. Основные функции которой:
Определение и подтверждение информации о дорожных знаках.
Поиск информации в базе данных и уведомление водителя.
Предупреждение с помощью светового или звукового сигнала, если скорость движения не изменяется.
Возможности систем зависят от поколений разработки. Первоначальные решения могли распознавать только ограничители скорости, запреты на обгон и некоторые дополнительные знаки. Современные системы могут расшифровывать информацию о жилых зонах, начале и конце населенного пункта, конце зоны ограничений, въезд запрещен и многое другое.
Системы находятся на начальном этапе развития, что сказывается на точности обнаружения знаков и их расшифровке. Также существует понятие слепых зон, когда датчики не могут считать информацию.
Конструктивные элементы системы
Система работает на основе сложного аппаратно-программного комплекса. Стандартные элементы конструкции:
Видеокамера — расположена, как правило, на ветровом стекле и предназначена для обнаружения дорожных знаков.
Блок управления — принимает информацию с камеры, обрабатывает образы и ищет совпадения с базой данных. Если обнаружено ограничение, информация передается на дисплей.
Дисплей для вывода информации — предназначен для отображения конечной информации касательно скоростного ограничения, особенностей движения на участке пути. Если водитель не реагирует на уведомления системы, появляются звуковые или световые сигналы.
Отображение информации на приборной панели
Особые требования предъявляются к качеству съемки камеры. Автомобиль движется на высокой скорости, поэтому для распознавания объектов требуется хорошая оптика с высоким разрешением картинки.
Логика и принцип работы
Пошаговое описание логики обнаружения объектов:
Камера анализирует окружающую среду и считывает данные о дорожных знаках.
Система обнаруживает форму, похожую на знак.
Распознавание цвета и наличия дополнительных символов.
Поиск соответствий в базе данных.
Информирование водителя через дисплей.
Последовательность распознавания типа знака:
Определение формы: круг, прямоугольник, квадрат.
Анализ цветовой гаммы.
Считывание символов или надписей на знаке.
Сравнение фактической скорости с допустимой.
Если скорость движения превышает ограничение на участке дороги, система уведомляет водителя. В остальных случаях на дисплее просто появляется информация о скоростном режиме.
Похожие разработки у разных автопроизводителей
Разработкой систем распознавания знаков занимается большинство современных компаний. Названия решений от разных производителей:
Speed Limit Assist от Mercedes-Benz.
Road Sign Information от Volvo.
Traffic Sign Recognition (TSR) встречается в таких авто, как Audi, Ford, BMW, Volkswagen.
Opel Eye от одноименного производителя.
Отличие систем заключается в качестве используемого оборудования и логики работы алгоритмов распознавания объектов на дороге.
Преимущества и недостатки
Использование систем распознавания знаков характеризуется рядом преимуществ:
Слежение за допустимой скоростью движения.
Увеличение безопасности автомобиля, снижение вероятности аварий.
Повышение комфорта использования транспортного средства.
Из ключевых недостатков необходимо выделить проблемы распознавания знаков в слепых зонах, особенно когда они установлены с нарушениями. С развитием программных решений водитель будет получать рекомендации не только касательно скорости, но и правил безопасного движения.
Читайте подробнее на https://techautoport.ru/sistemy-bezopasnosti/aktivnaya/sistema-raspoznavaniya-dorozhnyh-znakov.html